CN101402341A - 用于安全带的负荷限制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制车辆中车辆安全带的自适应安全带压力限制器(104)的方法和系统(101)，该车辆配置有一个或多个接近速度传感器(CVS)(102)用于检测车辆前方的物体。CVS(102)能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在并生成区域特定的信号。信号传输至约束控制模块(RCM)(103)，其使用传感器信号以生成ABLL(104)的控制信号。所生成的控制信号取决于产生传感器信号的空间区域。本发明还涉及CVS(102)的用途，该CVS能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在并能够将所感测的信号进行彼此区分，以控制ABLL。

Description

用于安全带的负荷限制的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于在紧急情况下限制车辆安全带的负荷的方法和系统。该方法和系统包括检测和预测装置，用于检测和预测碰撞的严重程度，从而使安全带的压力适应于碰撞情况。

背景技术

现今，在车辆中安全带压力负荷限制器(即，一种在碰撞或急刹车的情况下限制座位安全带的约束力的装置)的使用已经变得越来越普遍。这些安全带压力负荷限制器的目的是为了在发生意外的情况下避免或减轻由于来自安全带的不必要的硬约束力而对坐在并系在车辆座位中的人所造成的伤害。直到今天，已经提出了若干种方法和装置，用于在碰撞情况下对作用于人体上的来自安全带的负荷执行缓冲。

EP 734922中讨论并描述了如何相对于座位中系上安全带的人调整安全带压力限制器，例如，乘客的重量和大小。然而，该限制器实际上是仅用于身材小的人员而不用于较大身材的人员的限制器，因为该安全带限制器根据人的重量主要作为用于在座位中系安全带的人员的适配器而工作的，而并未考虑碰撞的详情。

然而，DE 19604483描述了一种方法，其考虑了来自实际碰撞情况的数据并试图使来自安全带的最优化的压力适应于来自安全带的作用于就座人员的压力和来自该安全带的容许延长量的压力。

在US 6,513,616中，描述了类似于DE 19604483的装置，其还考虑了外部环境(诸如碰撞力)，并且使安全带压力限制系统适应于依靠其他安全系统并与其他安全系统(诸如气囊)配合。当确定气囊被触发并已经膨胀时，压力限制器就开始工作而来自安全带的约束因此减小。

尽管这些系统提供了车辆安全中的改进并披露了限制作用于就座乘客的安全带压力的不同方式，但还是需要改进这些系统，从而以恰当的方法更为有效地限制压力。因此，存在对用于控制车辆中安全带限制压力以提高乘客的安全的改进的方法和系统的需求。

发明内容

本发明提出了一种控制车辆中车辆安全带的自适应安全带负荷限制器(ABLL)的方法，其克服了上述系统的不足。为改进该系统，本发明专注于两个用于改进这种系统的基本问题：碰撞情况的早期检测与碰撞情景的可靠估计，从而在初期就向ABLL提供正确的控制信号。因此，本发明旨在提出一种控制系统，通过高级的接近速度传感器(CVS)系统的使用，该控制系统能够检测即将发生的碰撞情况。依靠来自CVS的传感器信号，可以由约束控制模块(RCM)估计碰撞情景的严重程度，所述约束控制模块基于碰撞严重程度估计还准备控制信号或控制序列。最优选地，在碰撞之前，或在由指示车辆实际状况的传感器感测到碰撞之前，将控制信号发送至自适应安全带负荷限制器(ABLL)，并且该控制信号可以在初期到达ABLL。

然而，在某些情况下，不会在初期阶段发送控制信号，因为期望的控制是将ABLL保持在默认等级且不需要控制信号。此外，有这样的情况(即，碰撞情景)，当存在使用其他相关的传感器数据(诸如，加速计或指示车辆实际状态的其他传感器)的需求时，其可以用来通过CSV校验经估计的碰撞严重程度。然而，CSV传感器数据在这些情况中也是十分有用的，因为其提供了附加数据使之可以选择更为恰当的ABLL控制策略。

根据本发明，通过使用安全带压力限制器的控制方法解决上文陈述的问题，该方法包括以下步骤：

●使用能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在并能够对感测的信号进行彼此区分的一个或几个接近速度传感器(CVS)。通过使用CVS(所述CVS能够检测从不同方向接近车辆的一个物体(或若干个物体)的存在并能够分辨被检测物体所处的方向)，将可以更好地对不同种类的碰撞进行分类，从而将该信息用于确定或分类可能的碰撞情况的严重程度中。优选地，安装这些随区域而定的CVS，以使它们至少覆盖车辆前部的正前方区域和车辆前方的左侧和右侧区域。传感器的数量或被覆盖的区域的数量可以随着被覆盖的区域的大小和形状而改变。通常，区域的形状应当是使相对于沿车辆纵向中线的一条线产生镜像的区域，以便平均地分别覆盖车辆前方的左侧和右侧。然而，在某些情况下，需要使用左前区域和右前区域的不同覆盖，即，由于某些需求，对于面对中线的一侧，则面向在相反方向上的交通车辆最近(通常是当从驾驶员的位置看时车辆的左侧)，而对于面对边线的一侧，则道路一侧最近(通常是右侧)。如需要，还可以有覆盖车辆侧面处区域的传感器。传感器可以覆盖区域，使它们不会重叠，或者使它们重叠到某个部分。通常，优选地安装传感器，以使它们不重叠或仅具有小的重叠的区域，以便更好地区分检测到物体的方位。通过使用区域特定(area specific)的CVS，其将可能在事故实际发生之前做出更为可靠的不同种类碰撞的分类，因而，按时地使能对安全带压力限制动作的适当控制信号的准备，以将自适应安全带负荷限制器控制到需要的等级。

●生成与至少两个由CVS覆盖的空间区域中所感测的状态相对应的传感器信号，从而生成区域特定的信号。因此，区域特定的CVS将发送关于CVS覆盖的区域中的状态的信号，即，物体的检测，所估计的物体的大小与形状和/或物体的相对速度和方位。有时根据不同的情况(即，当在不同的道路上行驶时或根据交通情况)不需要使用来自所有可用区域的信号。

●将来自(多个)接近速度传感器的传感器信号传输至约束控制模块(RCM)。这表示传输所有传感器信号(或在已经取消选定一些信号的情况下，仅传输相关的传感器信号)，以使传感器信号分开并可以被识别为代表特定传感器或区域。

●在用于生成控制信号的约束控制模块中使用来自(多个)接近速度传感器的传感器信号，根据产生信号的空间区域来生成该控制信号。因此，来自RCM的控制信号可以根据产生传感器信号的传感器或区域而变化，即，在具有对应于车辆正前部区域的3个传感器信号以及分别对应于成角度的左前部和右前部区域的其他传感器的情况下，在前中部区域或其中一个前侧部区域中感测到相同的状态时，控制信号可能具有不同的输出。如果传感器信号指示物体在两个区域或所有区域中，则仍可以输出另一信号。然而，RCM还可以使用输入数据而不仅仅是来自CVS的传感器信号来生成控制信号，即，自身车速、自身车辆加速度或在座位上系安全带的乘客的重量。控制信号还可以取决于在碰撞情况下被传送至其他安全系统的控制信号。在某些情形中(例如，高于限速)，可以撤销来自CVS的输入，以使RCM控制信号对应于最大允许约束力。

●将该控制信号传输到自适应安全带负荷限制器(ABLL)。因此，来自RCM的输出控制信号包含关于ABLL该如何执行的指令。

●根据控制信号控制自适应安全带负荷限制器。一般地，将带子设置为标准的、缺省的值，该值适于约束大负荷(其为初始值)，而来自RCM的控制信号通过将降低的ABLL控制安全带的约束力。然而，最终控制场景可以具有一种步减(step less)约束力控制机制，其能够在完全碰撞情况期间以相同负荷约束系安全带人员的前向运动，直到系安全带人员的移动停止在最大允许前向运动处。然而，许多负荷限制器适于不可逆地从第一、重负荷吸收等级改变成第二轻负荷吸收等级。在这种情况下，最终情景适用于负荷限制器在两个负荷等级之间切换，该切换处于已经在重负荷吸收等级处吸收足够能量的点，从而可以在轻负荷吸收等级处吸收剩余的能量，同时系安全带人员停止在最大允许前向运动处(或者，在总碰撞能量小于或等于轻负荷吸收等级处的最大能量吸收的情况下，在全部碰撞情景期间使用轻负荷吸收等级)。

通过如上所述的这种CVS的事故预测特别地适用于控制安全带负荷限制器，因为能够在发生碰撞之前精确确定恰当的负荷等级是非常重要的，因为与计划在事故的稍后阶段奏效的气囊垫相反，安全带会在碰撞情况开始的同一时刻开始奏效。此外，通过区域特定的CVS的使用来将事故分类的可能性将使之可以更好地预测所估计的碰撞力或碰撞的严重程度，因为前部偏离或成角度的碰撞与完全的前部碰撞相比较有很大的差别。这些信息因而可以用来适应座位安全带约束力。通过使用不同类型的碰撞的分类，来使安全带压力负荷适应于碰撞的严重程度，其可以避免系安全带的乘客由于不必要的大的安全带约束力而受伤。这种不同碰撞的差别对于控制安全带负荷力比对于确定例如是否应该激活气囊或者是否应该作出安全带的预张力(pretension)更为重要，因为这些对策通常仅具有简单的开启和关闭的触发而不需被控制到不同等级。

根据本发明的一个特定实施例，一个或多个CVS覆盖三个不同的空间区域并能够将被感测的信号从对应于中前部区域、左前部区域和右前部区域的每个区域中区分出来。例如，在US2007/0032952中揭露了适当的传感器配置的实例。

根据本发明的另一个实施例(其可以单独使用或与前述实施例一起使用)，RCM配置有用于对应于车速和/或加速度的数据输入信号的端口，从而可以基于来自由接近速度传感器所覆盖的不同区域、车速、和/或车辆加速度的传感器信号来执行碰撞严重程度的估计。

根据本发明的另一个实施例(其可以单独使用或与任一前述实施例一起使用)，RCM配置提供有或连接至查找表(LUT)。该LUT包括碰撞类型分类方案，从而基于来自对应于不同区域中的物体的检测的接近速度传感器的传感器信号来对不同的碰撞类型进行分类，并由RCM通过使用所述LUT生成控制信号。如果，例如配置CVS以指示三个不同区域(左前、中前和右前部)中的物体，则LUT可以包括不同的分类，诸如，中间杆(centre pole)碰撞(仅中前部区域指示物体)、偏离/成角度的右侧碰撞(仅右前部区域指示物体)、偏移/成角度的左侧碰撞(仅左前部区域指示物体)、以及完全前部碰撞(指示所有三个区域或其中的至少两个区域)。当然，也可以根据是否在2或3个区域中检测到物体来将代表完全前部碰撞的不同状态区分成进一步分割的分类，或者能将偏离/成角度的右侧和左侧碰撞结合为相同类型的碰撞。更进一步，由于碰撞力在不同侧面上是不同的，因而当存在偏离/成角度的碰撞情况时，也可能分别区分用于左右座位安全带负荷限制器的控制信号，以将不同的控制信号分别发送至左右侧安全带负荷限制器。因此，根据不同区域感测的CVS的数量，可以作出大量不同的碰撞分类，并且通过碰撞测试和/或仿真来试验用于不同类型碰撞的适当的控制信号，以调整RCM来最好地控制ABLL。应注意，从LUT获得的控制信号可以使得其能够被直接传送到ABLL或者可以在将其传送至ABLL之前由RCM进一步处理。

在可以与前述实施例一起使用的又一个实施例中，RCM配置有或连接至若干组LUT，其中，通过使用自身车速、自身车辆加速度、接近物体的接近速度或系安全带的乘客的重量中的至少一个参数来选择将要使用的适合的LUT。因此，存在不同的LUT，根据与车辆和环境相关的期望的参数选择LUT，从而当获知或估计碰撞情景的相关状态时，选择正确的LUT，其中相关参数从该LUT被恢复以进一步由RCM处理，来为ABLL产生控制命令，或者直接用作ABLL的控制信号。

当然，还可能使用某个算术公式而不使用LUT来计算控制信号。

根据本发明的另一个实施例(其可以与任一前述实施例一起使用)，从RCM到ABLL的控制信号是在激活压力限制器之前以标准负荷等级控制安全带放出滚轴的长度的信号。一种确定安全带放出长度(pay out length)的方法是测量滚轴已经旋转的圈数。控制信号还可以指示特定的时间周期以在激活安全带压力限制器之前失效，但总体上认为，控制已经放出的安全带的长度是更为精确的。此控制系统特别地为含ABLL的座位安全带结构而设计，该控制系统从标准状态(即，在未添加额外的安全带压力限制的情况下)到第二状态(在添加了预定的安全带压力限制的情况下，即，在仅可能在两个不同的安全带约束力之间切换的情况下)不可逆地改变安全带压力限制动作。然而，很明显，将安全带放出长度作为用于在不同约束力等级之间切换的相关参数来控制的策略将为能够在若干个负荷限制级之间切换的负荷限制器以及为可以升高和降低安全带约束力的负荷限制器而工作。

本发明还涉及用于执行上述方法的安全带压力限制系统，该系统包括一个或多个接近速度传感器(CVS)，用于检测车辆前方的物体。这意味着，物体不需在车辆的正前方，而还可以在车辆前方的任一侧。该系统还包括约束控制模块(RCM)，其与CVS相连，以接收来自CVS的传感器输入数据。RCM适合使用传感器输入数据以生成输出控制信号。当然，除CVS信号外，该控制信号还取决于其他参数。该系统还包括连接至RCM的自适应安全带负荷限制器(ABLL)。ABLL适用于接收来自RCM的输出控制信号并完成安全带负荷限制动作。本系统的特征在于，一个或多个接近速度传感器能够感测至少两个不同的空间区域(例如，在车辆前方的中部或在车辆前方成角度的左侧或右侧)中物体的存在。来自不同区域或地带的CVS信号保持分隔，以生成区域特定的信号，而RCM适用于生成ABLL的控制信号，其取决于在至少两个空间区域中所感测的状态。因此，该系统会使能对源自不同区域的信号的区分，并将当生成控制信号时信号是源自哪个区域的的情况考虑在内。

根据安全带压力限制系统的一个实施例，一个或多个接近速度传感器覆盖三个不同的空间区域，并能够区分来自对应于前中部区域、左前部区域、以及右前部区域的每个区域的感测信号。当然，可能使用更多的传感器或修改存在的传感器，以进一步指定更窄的区域或覆盖更大的全部地带。

根据安全带压力限制系统的又一个实施例(其可以与前述实施例一起使用或单独使用)，该系统还包括速度和/或加速度传感器，将这些传感器与约束控制模块相连。来自这些传感器的输入信号(除来自CVS的信号之外)还可以用于为自适应安全带负荷限制器(ABLL)生成控制信号。

根据安全带压力限制系统的又一个实施例(其可以与任一前述实施例一起使用或单独使用)，RCM配置有或连接至一个或多个查找表(LUT)。LUT包括碰撞类型分类方案，从而可以基于来自CVS的传感器信号来对不同的碰撞类型进行分类，其中，所述CVS对应于由CVS覆盖的不同区域中物体的检测。可选地，根据自身车速、自身车辆加速度、接近物体的接近速度或系安全带的乘客的重量中的至少一个参数来使用不同的LUT。

根据安全带压力限制系统的又一个实施例(其可以与任一前述实施例一起使用或单独使用)，RCM适用于生成ABLL的控制信号，该控制信号在激活压力限制器之前以标准等级控制安全带放出滚轴的长度。

本发明进一步涉及能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在并能够对感测的信号进行彼此区分的一个或多个接近速度传感器(CVS)的使用，该接近速度传感器用于控制车辆中车辆安全带的安全带压力限制器。

根据一个实施例，本发明指出了覆盖对应于中前部区域、左前部区域、以及右前部区域的三个不同空间区域并能够区分每个区域的感测信号的一个或多个CVS的使用。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例用于控制自适应安全带负荷限制器的系统的示意图。

图2示出了用于碰撞情景的不同分类的查找表的实例。

图3示出了适用于本发明的接近速度传感器(CVS)系统的实例。

具体实施方式

图1中，示意图示出了与本安全带负荷控制安全系统101相关联的主要部分。系统101包括接近速度传感器(CVS)102、约束控制模块(RCM)103、以及自适应安全带负荷限制器(ABLL)104。指定CVS 102能够检测至少两个不同区域中的物体，并在图3中描述适用于本发明的CVS。然而，任何能够检测至少两个不同区域(即，它们不会彼此完全重合，但可以覆盖完全分开的区域或部分重叠的区域)中物体的CVS均可以用于图1中描述的系统中。

CVS 102连接至RCM 103，从而来自CVS 102的传感器信号可以通过连接105传输至RCM 103。该连接可以是连接至CVS 102上的输出端口和RCM 103上的输入端口的导线，或者是具有连接至CVS 102的发送器和连接至RCM 103的接收器的无线连接。当然也可能具有两路连接或者第二连接，从而可以将信号(例如，控制信号)从RCM 103发送至CVS 102，以便为CVS设置期望的参数(诸如采样间隔)和/或控制不同区域的形状、大小和重叠。然而，在发明思想的范围中，连接105的基本特征是，来自CVS 102的传感器信号被传输至RCM 103，与此同时，CVS 102和RCM 103之间通信的额外用途可以被额外使用，从而改进系统101。

RCM 103还通过连接106连接至ABLL 104，以使由RCM 103生成的控制信号可以被传输至ABLL 104。该连接可以是连接至RCM 103上的输出端口和ABLL 104上的输入端口的导线，或者是具有连接至RCM 103的发送器和连接至ABLL 104的接收器的无线连接。当然也可能具有两路连接或者第二连接，从而可以将信号(例如，感测诸如安全带滚轴的旋转次数(或者更确切地，转动角)的ABLL相关参数的信号，其中，所述安全带滚轴对应于安全带放出长度)从ABLL 104发送至RCM 103，以便使用来自ABLL的相关信息以影响控制信号。然而，在发明思想的范围中，连接106的基本特征是，由RCM 103生成的控制信号被传输至ABLL 104，同时，RCM 103和ABLL 104之间通信的额外用途可以被额外使用，从而改进系统101。

在本图中，CVS 102、RCM 103、以及ABLL 104被表示为单独的单元或方框。对本领域普通技术人员显而易见的是，例如，CVS102和RCM 103可以位于相同壳体中，或者RCM和ABLL 104位于单独的壳体中。此外，RCM 103不需要是单独的单元，而可以是含多个其他控制功能的车辆安全系统的一部分。

在表示本发明实施例的本图中，系统101还可以具有多个加至基本特征的附加特征。例如，可以进一步增加输入参数，诸如车速、来自加速计的加速度数据、座位上乘客的重量等，这些输入参数代表数据输入，其可以与控制车辆中安全带的负荷相关。这可以通过，例如将RCM连接至局域网(LAN)或控制器局域网(CAN)来实现。还可能存在多个根据这些输入参数使用的不同的控制算法，其中，除CVS以外均可使用所述输入参数。对来自CVS的传感器信号使用某种控制函数也是可取的，以使该信号表示某一置信度。

图2中描述了特定的控制算法，其可以用于控制自适应安全带负荷限制器(ABLL)。在本发明的特定实施例中，ABLL作为一种可以适应两个不同等级(第一高负荷等级和第二低负荷等级)之间的带约束力的装置而被举例说明。响应于来自约束控制模块(RCM)的控制信号，由ABLL对安全带进行从高负荷等级到低负荷等级的可逆切换。

图2中，示出了查找表(LUT)。在第一行中，第一组的4个不同的控制参数包含于列A至D中，而在第二行中存在第二组控制参数。在ABLL将安全带约束力从其高负荷等级改变为其低负荷等级之前，控制参数对应于放出的安全带滚轴的期望长度(以厘米为单位)。在这种情况下，第一行中的第一组控制参数对应于如同完全正面碰撞的刚性碰撞(即，当CVS用于指示三个不同区域(左前、中前和右前)中物体的存在，以及正在感测所有三个区域中的物体时)，反之，第二行中的第二组控制参数对应于如同成角度的、偏离碰撞的“软碰撞”(即，当与上述类型相同的类型的CVS只感测到左侧区域或右侧区域中物体时)。因此，依照此情景，根据在哪个或哪些区域中检测到物体来选择LUT中的某一行。此外，由于每一行均包含选择命令的四个不同选项，故可以根据不同的附加参数来选择正确的列(a、b、c或d)。例如，“a”列可以对应于小于10km/小时的车速和小于20km/小时的接近速度(由CVS测得)；“b”列可以对应于10-20km/小时的车速和小于20km/小时的接近速度；“c”列可以对应于小于20km/小时的车速和20-40km/小时的接近速度；以及“d”列可以对应于20-30km/小时的车速和小于40km/小时的接近速度。因此，如果执行这些参数，则可以命令ABLL使安全带约束力处于高负荷等级，直到达到LUT中的恰当位置处所指示的安全带放出长度。当达到期望的放出长度时，ABLL会转换至安全带约束力更低的第二低负荷等级。从表格中可以看到，当其他相关参数(接近速度和车速)相同(即，位于相同列中)时，在刚性碰撞的情况下(第一行)，处于高能量吸收模式的安全带放出长度比软碰撞(第二行)要长。

图2只用作查找表使用方法的示例性实施例。在本实例中，LUT仅在车速小于30km/小时且由CVS感测的接近速度小于40km/小时的情况下使用，否则ABLL不会降低安全带压力。因此，在此情况下自适应安全带压力限制器仅用于不太严重的碰撞情形中，从而确保当出现需要使用安全带压力约束的高负荷等级的严重情况时不使用安全带压力限制器。

包含在LUT中的数字不能被认为是适用于任何种类汽车中的所有类型的负荷限制器，而必须根据使用的负荷限制器的种类和其具有的约束力的不同等级、放出安全带的最大容许距离来适用于每个安全系统，并且优选地，来配合汽车的其他安全系统。由于此LUT仅为实例，很明显，对应于不同的行，除当前的两行外，还有很多进一步的事故分类。当然，还可以有更多的列，来使用更多参数(即，乘客重量、座位位置(其会影响安全带滚轴放出总量)或加速计数据)，或使用不同间隔或添加新间隔或分割在LUT中使用的参数(被检测物体的车速和接近速度)的当前间隔。

图3中，示出了车辆301中接近速度传感器(CVS)302的空间位置的实例。CVS 302可选地位于风挡玻璃303的上部区域的后面，尽管如需要也可以采用其他位置。更可选地，CVS 302被包括为风挡玻璃电子模块(WEM)304的一部分。为了方便，WEM 304还可包括其他传感器，例如光学传感器，用于监控迎面而来的车辆的前灯，从而为车辆301提供自动的前灯调光功能。例如，CVS 302本身协同地附加地能够用作降水传感器(例如，雨量传感器)和用作环境光传感器。可选地，可以响应于由CVS 302检测的降水情况修改碰撞闪避或碰撞缓冲情况中的阈值速度和/或减速速率，例如，来提升车辆301在潮湿或结冰状态中的可控性。风挡玻璃303可以由一种材料制成，该材料使红外线辐射的三个脉冲束305a、305b、305c经风挡玻璃305传播并且基本上从车辆301前面的迎面而来的物体反射，以生成相应的反射辐射，该辐射在接近速度传感器(CVS)302处被接收回。通过一种或多种脉冲回波信号检测技术和光学多普勒频移技术，可以在接近速度传感器302处计算出迎面而来的物体的接近速度。通过以不同次数发送信号和/或发送不同特征的信号，可能区分不同的信号，从而检测出关于迎面而来的物体在哪个区域或哪些区域的信息。

现在将更为详细地描述CVS 302的实现和操作。CVS 302被设计为可选地安装在车辆301的风挡玻璃305上面或附近的相对高的位置。这种安装位置潜在地提供了车辆301前方区域的最佳视野，即，在该区域中可能遇到一个或多个潜在碰撞危险。传感器302利用三束305a、305b、305c来提供感测区域，该感测区域具有如图3所示的适当的外侧角范围θ1＝45°。该感测区域被划分为三个部分，每个部分均由其相应的光束305a、305b、305c来确定，从而305a、305b、305c的每一个均提供具有如图3所示的基本上为θ2＝15°角度的侧面感测范围。此外，每束305a、305b、305c还提供基本上是8°的垂直感测区域，其具有相对于水平面基本上是4°的倾角。每个感测部分均在传感器302中配置有一组三个对应的透镜。此外，应用光敏二极管(每个光敏二极管均与其三个透镜结合)，以感测反射回至传感器302的光束305a、305b、305c的反射。二极管及其相应透镜被有利地进行光遮蔽以免于接收到用于生成光束305a、305b、305c的与其对应的激光，来减小从激光到其相应的光敏二极管的光辐射的直接耦合。用于传感器302中的这些激光或这些激光的至少一束可选地显示基本为905纳米的输出辐射波长，并且关于其辐射功率输出是I类激光分类。

在操作中，CVS 302以基本上为100Hz(即，10毫秒时间间隔)的更新速率提供关于一个或多个在车辆301前方迎面而来的物体的距离和速度信息。当测量位置和速度时，可选地，在传感器302中为每个部分实现感测循环。该循环由传感器302中的每个激光束开始提供激光辐射的脉冲串用于从传感器302发射。该脉冲串具有2毫秒的持续时间，并且包含100个辐射的脉冲，其中，每个脉冲均具有基本上为30纳秒的持续时间。对于每个从传感器302发射的脉冲，上述光敏二极管基本上扫描100纳秒，以获取反射的辐射信号。下文中，根据一个实施例，反射的辐射信号中的所有强度的总和用于进行距离计算，该计算可选地使用简单的“质心”方法来实现，因而简化了所需的运算。根据作为时间函数的距离的确定，可以从中得到接近速度。因此，总的来说，传感器302应用红外激光脉冲的飞行时间(TOF)的测量，以计算车辆301与车辆301前方的一个或多个潜在危险物体之间的相对距离；在预定时间周期内所测得的距离的变化因此被用于生成相对速度数据以及用于自动带负荷限制器碰撞管理系统的前述接近速度数据。为使用用于对不同碰撞类型进行分类的传感器数据，可以区分从每个区域接收的传感器数据。

然而，应理解，CVS 302还可以使用光学或雷达多普勒技术来实现，其中，在车辆301的行驶方向上，从一个或多个迎面而来的物体的一部分反射辐射与从传感器302所发射的朝向一个或多个迎面而来的物体的一部分辐射在传感器302处混合，以生成多普勒差拍信号，从该信号可以得到至车辆301的第一或多个物体的接近速度的测量值。

应该理解，在不背离本发明范围的前提下，可以对上文中描述的本发明的实施例进行修改。

虽然在上文中描述了道路车辆范围中的本发明的应用，但应理解，本发明还适用于卡车、货车、大篷车、机车、摩托车和小型摩托车以论及这些实例。所附权利要求中的术语“车辆”因而被解释为包括至少这样一个系列的车辆类型。

Claims (14)

1.一种用于控制车辆中车辆安全带的安全带压力限制器(104)的方法，所述车辆配置有用于检测所述车辆前方的物体的传感器(102，302)，所述方法包括如下步骤：

·使用一个或多个接近速度传感器(102，302)，所述接近速度传感器能够感测至少两个不同空间区域中物体的存在并能够将所感测的信号进行彼此区分；

·生成对应于在至少两个所述空间区域中所感测的状态的传感器信号，以生成区域特定的信号；

·将来自所述接近速度传感器(102，302)的所述传感器信号传输到约束控制模块(103)；

·在所述约束控制模块(103)中使用来自所述接近速度传感器(102，302)的所述传感器信号来生成控制信号，所述控制信号是根据产生所述信号的空间区域而生成的；

·将所述控制信号传输至自适应安全带负荷限制器(104)；

·根据所述控制信号控制所述自适应安全带负荷限制器(104)。

2.根据权利要求1所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，所述一个或多个接近速度传感器(102，302)覆盖三个不同的空间区域并能够将所感测的信号与对应于中前部区域、左前部区域以及右前部区域的三个区域的每一个进行区分。

3.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，所述约束控制模块(103)还配置有对应于车速和/或加速度的数据输入信号的端口，以基于来自由所述接近速度传感器(102，302)所覆盖的不同区域的所述传感器信号、所述车速和/或车辆加速度，来执行碰撞严重程度的估计。

4.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，所述约束控制模块(103)配置有或连接至查找表，所述查找表包括碰撞类型分类方案，以基于来自与所述不同区域中物体的检测相对应的所述接近速度传感器(102，302)的所述传感器信号来对所述不同碰撞类型进行分类，并通过使用所述查找表由所述约束控制模块(103)来生成控制信号。

5.根据权利要求4所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，所述约束控制模块(103)配置有多组查找表，其中，通过使用自身车速、自身车辆加速度、接近物体的接近速度或系安全带的乘客的重量中的至少一个参数来选择将被使用的适当的查找表。

6.根据权利要求4或5所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，由所述约束控制模块(103)所生成的所述控制信号配置有几组查找表，其中，通过使用自身车速、自身车辆加速度、接近物体的接近速度或系安全带的乘客的重量中的至少一个参数来选择将被使用的适当的查找表。

7.根据前述权利要求中任一项所述的用于控制安全带压力限制器(104)的方法，其特征在于，从所述约束控制模块(103)到所述自适应安全带负荷限制器(104)的所述控制信号是在激活所述压力限制器(104)之前以标准等级控制安全带放出滚轴的长度的信号。

8.一种用于车辆中安全带的安全带压力限制系统(101)，所述系统包括：一个或多个接近速度传感器(102，302)，用于检测所述车辆前方的物体；约束控制模块(103)，连接至所述接近速度传感器(102，302)以接收来自所述接近速度传感器(102，302)的传感器输入数据；所述约束控制模块(103)适用于使用所述传感器输入数据以生成输出控制信号，所述系统还包括自适应安全带负荷限制器(104)，所述自适应安全带负荷限制器连接至所述约束控制模块(103)，以接收来自所述约束控制模块(103)的所述输出控制信号并完成所述安全带负荷限制动作

其特征在于

所述一个或几个接近速度传感器(102，302)能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在，以便生成区域特定的信号并且所述约束控制模块(103)适用于根据在至少两个所述空间区域中所感测的状态来生成对所述自适应安全带负荷限制器(104)的控制信号。

9.根据权利要求8所述的安全带压力限制系统(101)，其特征在于，所述一个或多个接近速度传感器(102，302)覆盖三个不同的空间区域并能够将所感测的信号与对应于中前部区域、左前部区域、以及右前部区域的每个区域进行区分。

10.根据权利要求8或9所述的安全带压力限制系统(101)，其特征在于，所述系统还包括连接至所述约束控制模块(103)的速度和/或加速度传感器。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的安全带压力限制系统(101)，其特征在于，所述约束控制模块(103)配置有或连接至一个或多个包括碰撞类型分类方案的查找表，以便基于来自与不同区域中物体的检测相对应的所述接近速度传感器(102，302)的所述传感器信号对不同的碰撞类型进行分类，并且可选地，以便根据自身车速、自身车辆加速度、接近物体的接近速度或系安全带的乘客的重量中的至少一个参数来使用不同的查找表。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的安全带压力限制系统(101)，其特征在于，所述约束控制模块(103)适用于生成所述自适应安全带负荷限制器(104)的控制信号，所述控制信号在激活所述压力限制器之前以标准等级控制安全带放出滚轴的长度。

13.一个或多个接近速度传感器(102，302)的应用，能够感测至少两个不同的空间区域中物体的存在并能够对所感测的信号进行彼此区分用来控制车辆中车辆安全带的安全带压力限制器(102，302)。

14.根据权利要求13所述的一个或多个接近速度传感器(102，302)的应用，其特征在于，所述一个或多个接近速度传感器(102，302)覆盖三个不同的空间区域并能够将所感测的信号与对应于中前部区域、左前部区域、以及右前部区域中的每个区域进行区分。

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